SE515661C2 - Trådbondningskompensering - Google Patents

Trådbondningskompensering

Info

Publication number
SE515661C2
SE515661C2 SE9804509A SE9804509A SE515661C2 SE 515661 C2 SE515661 C2 SE 515661C2 SE 9804509 A SE9804509 A SE 9804509A SE 9804509 A SE9804509 A SE 9804509A SE 515661 C2 SE515661 C2 SE 515661C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
component
substrate
connection point
bonding
liner
Prior art date
Application number
SE9804509A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9804509L (sv
SE9804509D0 (sv
Inventor
Roy Bergqvist
Bjoern Albinsson
Sandro Vecchiattini
Original Assignee
Ericsson Telefon Ab L M
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ericsson Telefon Ab L M filed Critical Ericsson Telefon Ab L M
Priority to SE9804509A priority Critical patent/SE515661C2/sv
Publication of SE9804509D0 publication Critical patent/SE9804509D0/sv
Priority to AU30934/00A priority patent/AU3093400A/en
Priority to PCT/SE1999/002412 priority patent/WO2000038232A1/en
Priority to US09/467,906 priority patent/US6399894B1/en
Publication of SE9804509L publication Critical patent/SE9804509L/sv
Publication of SE515661C2 publication Critical patent/SE515661C2/sv

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for, e.g. in combination with batteries
    • H01L23/64—Impedance arrangements
    • H01L23/66—High-frequency adaptations
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/40—Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K3/4007—Surface contacts, e.g. bumps
    • H05K3/4015—Surface contacts, e.g. bumps using auxiliary conductive elements, e.g. pieces of metal foil, metallic spheres
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00—Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for
    • H01L2223/64—Impedance arrangements
    • H01L2223/66—High-frequency adaptations
    • H01L2223/6605—High-frequency electrical connections
    • H01L2223/6611—Wire connections
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/4501—Shape
    • H01L2224/45012—Cross-sectional shape
    • H01L2224/45014—Ribbon connectors, e.g. rectangular cross-section
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491—Disposition
    • H01L2224/4911—Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain
    • H01L2224/49111—Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain the connectors connecting two common bonding areas, e.g. Litz or braid wires
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/852—Applying energy for connecting
    • H01L2224/85201—Compression bonding
    • H01L2224/85203—Thermocompression bonding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/852—Applying energy for connecting
    • H01L2224/85201—Compression bonding
    • H01L2224/85205—Ultrasonic bonding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/852—Applying energy for connecting
    • H01L2224/85201—Compression bonding
    • H01L2224/85205—Ultrasonic bonding
    • H01L2224/85207—Thermosonic bonding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L24/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01005—Boron [B]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01006—Carbon [C]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01013—Aluminum [Al]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01058—Cerium [Ce]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01072—Hafnium [Hf]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01075—Rhenium [Re]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01078—Platinum [Pt]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01079—Gold [Au]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/14—Integrated circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/14—Integrated circuits
    • H01L2924/141—Analog devices
    • H01L2924/1423—Monolithic Microwave Integrated Circuit [MMIC]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/1515—Shape
    • H01L2924/15153—Shape the die mounting substrate comprising a recess for hosting the device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/1517—Multilayer substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/30107—Inductance
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/3011—Impedance
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/3011—Impedance
    • H01L2924/30111—Impedance matching
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/328—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by welding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)
  • Combinations Of Printed Boards (AREA)
  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)

Description

2 515 661 I det sedan tidigare kända dokumentet EP-A-0 803 907 hanteras problemen med oönskade induktanser eller osammanhängande impedans som framträder i bondningstrådar, eller i kretsdelar som förknippas med bondningstrådar.
Enligt det ovanstående dokumentet har olika lösningar föreslagits, som inriktar sig på att tillhandahålla en mängd förtillverkade bondningselement med olika egenskaper. Av dessa olika bondningselement, som betecknas som band, väljs ett lämplig bondningselement som har en viss förbestämd induktans eller impedans som överensstämmer med den givna tillämpningen.
Bondningselementen enligt det ovanstående dokumentet är utformade som band med olika utsprång, breddvariationer eller höjningar, vilket resulterar i olika impedansvärden.
Det framgår att bondningselementen ovan inte åstadkommer någon begränsning av de aktuella produktionstoleranserna, utan försöker ge ett hjälpmedel för att kunna lindra eller förebygga de negativa elektriska effekter som skulle ha orsakats om bondningstrådar av standardform hade använts.
Det faktum att en mångfald av olika element måste hanteras under monteringsförfarandet enligt EP-A-0 803 907, antyder att det är komplicerat och kostsamt att automatisera detta förfarande. Det bör även noteras att den önskade precision, med vilken anslutningens impedansvärde kan uppnås, dvs. den önskade upplösningen på impedansvärden, skulle bero på det verkliga antalet olika bondningselement som kan tillhandahållas.
Ett allmänt problem med band är att för att ett acceptabelt impedansvärde (kapacitetsvärde per längdenhet) ska kunna uppnås, krävs det oftast att bredden på banden måste överstiga bredden på förbindningsstället hos substratet. Detta medför vissa konstruktionsbegränsningar. 3 515 661 Ytterligare en nackdel är att bandet måste placeras relativt exakt i förhållande till förbindningsställena. Positionen måste bestämmas i enlighet med de givna geometriska variationema som förekommer på förbindningsställena. För att kunna bestämma den rätta positionen för bandet, måste båda förbindningsställenas tvådimensionella utsträckningar fastställas för en given anslutning, och den korrekta positionen måste bestämmas enligt detta. Det här är komplicerat att genomföra i ett automatiserat förfarande.
Användandet av bondningselementen enligt det ovanstående dokumentet innebär dessutom att impedansen i den slutliga anslutningen måste uppskattas innan ett särskilt lämpligt bondningselement kan väljas och monteras på förbindningsställena.
Dvs. den slutliga anslutningens precision är beroende av hur exakt uppskattningen av den slutliga anslutningen kan göras.
Egenskapema hos den slutliga anslutningen kan vara svåra att fastställa, eftersom det inbegriper att man får noggrann kunskap om den geometri, som gäller för en given uppsättning förbindningsställen. Anslutningen är dessutom svår, om inte omöjlig, att ställa in efter den har tillverkats.
Det sedan tidigare kända dokumentet JP-A-09017918, vilket utgör ingressen av krav 1, beskriver en integrerad hybridkrets i vilken ett halvledarchips är monterat på en metallplatta som är insatt i en genomgående öppning i ett kretssubstrat, varvid metallplattan och substratet är monterade på en gemensam utstrålningspanel.
Enligt det ovanstående dokumentet anordnas den integrerade hybridkretsens förbindningsställen på ovandelen av substratet och placeras i närheten av halvledarchipset.
I stället för att montera bondningstrådar direkt på guldpläterade lager på substratets förbindningsställen, vilket är standardförfarandet enligt känd teknik, anges i 4 515 661 ovanstående dokument användning av ett speciellt bondningsmellanlägg.
Bondningstrådar är monterade med ena änden på detta bondningsmellanlägg och den andra änden på halvledarchipset.
Enligt det ovanstående dokumentet används ledande bindemedel i stor utsträckning, förutom på anslutningen mellan utstrålningspanelen och kretssubstratet.
Integrerade hybridkretsar enligt det ovanstående dokumentet säkerställer att ytan på bondningsmellanläggen är ren och fri från flussmedel, varigenom en pålitlig anslutning av bondningstråden kan utföras vid halvledarchipsets förbindningsställe och substratets förbindningsställe. Detta leder till en ökad mekanisk stabilitet i anslutningen.
Dock anses impedansstyrningen som kan uppnås enligt anordningen som beskrivs i J P-A-O90l79l8 vara vid samma nivå som standardanordningar, där vanlig trådbondningsteknik används och där inga bondningsmellanlägg används.
Dokumentet JP-A-5291347 beskriver en TAB-IC krets (Tape automated bonding - integrated circuit) monterad i en kavitet i ett övre dielektriskt lager i ett multilager substrat. Tjockleken hos det dielektriska lagret är ungefär densamma som IC- kretsens och anpassas så att signallagret kan vara föremål för impedans matchning.
En TAB-ledning utgör förbindelsen mellan signallagret och IC-kretsens förbindningsställen, varvid TAB-ledningen överlappar både IC förbindningstället och det motsvarande signallagret.
Dokumentet EP-A-O 827 890 beskriver ett liknande arrangemang i vilket en komponent är anordnad i en kavitet i ett övre dielektriskt lager i ett multilager substrat som har väsentligen samma tjocklek som IC-kretsen.
Dokumentet JP-A-9232469 visar en komponent som har terminaler på alla sidor och som är omgiven av ett ramfonnat så kallat bondningsmellanlägg, som utgör en del 515 5661 av substratet och som har utskjutande delar vid särskilda förbindningställen (pl) hos komponenten för åstadkommande av ett minskat mellamum i dessa särskilda förbindningställen. Därigenom kan bondningstrådens längd minskas. Det framgår att dimensionen hos det minskade mellanrummet beror på toleransen hos hela bondningsmellanläggets geometri, innefattande dess motstående sidor, komponentens geometri, samt positioneringen av komponenten i relation till bondningsmellanlägget, det vill säga, dess rotation och inriktning i två riktningar.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett syfte med föreliggande uppfinning är att framställa en anslutning för en integrerad hybridkrets där mycket små impedansvärden kan uppnås noggrant och kostnadseffektivt.
Detta syfte uppnås med det föremål som definieras i det självständiga kravet 1.
Ytterligare ett syfte är att uppnå ett tillverkningsförfarande som åstadkommer en sådan anslutning.
Detta syfte uppnås med det förfarande som definieras i krav 9.
En anslutning och ett förfarande för tillverkning av en sådan anslutning har åstadkommits, i vilken anslutningsimpedansen kan kontrolleras individuellt för varje uppsättning förbindningsställen.
Ytterligare fördelar framgår av diskussionen ovan och nedanstående krav och beskrivning.
En av de andra viktiga fördelarna med uppfinningen är att en anslutning med hög mekanisk stabilitet har åstadkommits. 6 5 1 5 6 6 1 KORT FIGURBESKRIVNING Fig. 1 är en vy ovanifrån av anslutningen enligt föreliggande uppfinning, Fig. 2 är en sidovy av uppfinningen enligt fig.l, Fig. 3 är en vy ovanifrån, motsvarande fig.l, av en andra utföringsforrn av uppfinningen, och Fig. 4 är en vy ovanifrån, motsvarande fig. 1, av en tredje utföringsforrn av uppfinningen.
DETALJERAD BESKRIVNING AV EN FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM AV UPPFINNINGEN Fig. 1 och fig. 2, vilka hänför sig till den föreliggande uppfinningen, visar en gemensam bärplatta 6, på vilken är monterat ett substrat 1 och ett närliggande placerat mellanliggande element 5 som uppbär en komponent 2, såsom en monolitisk integrerad krets (MIC) eller en monolitisk integrerad krets för rnikrovåg (MMIC).
Den gemensamma bärplattan 6 är till exempel gjord av metall och ger en jordpotential i förhållande till den krets som är utformad på Substratet 1 och komponenten 2. Det mellanliggande elementet 5 kan vara gjord av metall för att ge god kyleffekt för komponenten 2.
Substratet 1 kan utgöras av ett tunnfilmsubstrat eller ett tjockfilmsubstrat, vilket är försett med ledare och förbindningsställen 3, som är tryckta åtminstone på ovansidan av substratet i fråga.
Substratet l kan med fördel göras av ett keramiskt material, till exempel material som säljs under namnet DUROIDTM eller TMMTM. Dessutom kan substrat av hybridtyp användas, som till exempel har en metallbas och ett keramiskt lager. 7 515 661 Substratet 1 kan fästas direkt på bärplattan 6 genom att lödas (soldering?) eller genom limning. Altemativt kan ytterligare ett mellanliggande element (ej visat) anordnas mellan bärplattan 6 och substratet 1.
Substratet 1 är försett med en änddel 10, som är anordnad på så sätt att den är vänd mot komponenten. Vid många tillämpningar kommer änddelen 10 av substratet att vara en del av ett hål eller ett urtag för att emot komponenten.
Enligt föreliggande uppfinning är på ovansidan av substratet 1, över ett elektriskt förbindningsställe 3 och utskjutande över substratets kant, ett elektriskt ledande mellanlägg 7 monterat, vilket är fäst med hjälp av till exempel ett elektriskt ledande bindemedel 9.
Detta mellanlägg 7 fungerar som en plattform, på vilken de respektive ändama av ett eller flera bondningselement 8 är fastsatta. De andra ändarna på bondingselementen 8 är fastsatta på komponentens 2 förbindningsställe 4.
I fig. 2 framgår att höjden på det mellanliggande elementet 5 och komponenten 2 huvudsakligen överensstämmer med tjockleken på substratet 1 och mellanlägget 7 på ett sådant sätt att mellanläggets yta är huvudsakligen i linje med ytan på komponentens 2 förbindningsställen 4.
I fig. 1 har endast genom ett exempel visats att två bondningselement ansluter ett förbindningsställe på komponenten och ett förbindningsställe på substratet. Detta arrangemang sänker induktansen i kopplingen, men beroende på den verkliga tillämpningen kan vilket antal bondningsenheter som helst, inklusive ett enda bondningselement, användas. s 515 661 Det bör vara uppenbart att bondningselementen 8 inte bara är begränsade till trådar med ett cirkulärt tvärsnitt, även om standardbondningstrådar som har cirkulära tvärsnitt är fördelaktiga ur ett kostnadsperspektiv.
I fig. 1 illustreras att mellanlägget 7 sträcker sig ut över kanten på substratets 1 änddel 10 och dess förbindningsställe 3. Det visas även att avståndet A mellan de motstående kantema på komponenten 2 och på substratets förbindningsställe 3 är större än avståndet B mellan kanterna på komponenten 2 och mellanlägget 7.
Vanligtvis har bondningstrådarna ett induktivt impedansvärde, medan mellanlägget bidrar med ett kapacitivt värde. Genom att anpassa dessa komponenter efter varandra kan det totala impedansvärdet i anslutningen göras mycket lågt eller väljas till ett önskat förbestämt värde. Till exempel så kan längden och antalet bondningstrådar ändras så att de anpassas till mellanläggets impedansvärde.
Impedansen i anslutningen kan alternativt även väljas till ett önskat värde genom att justera avståndet B mellan den kant av mellanlägget som är vänd mot komponenten och komponentens förbindningsställe.
För vanligt förekommande högfrekvenstillämpningar är det dock önskvärt att impedansen i anslutningen är så liten som möjlig. Av denna anledning hålls avståndet B vanligtvis så liten som toleransvärdena gör det möjligt, så att bondningselementen kan göras så korta som möjligt. Korta bondningselement ger vidare ökad mekanisk stabilitet och pålitlighet i anslutningen.
Som angivits ovan är användningen av standardbondningstrådar tillsammans med en enhetlig mellanläggsutformning särskilt fördelaktig ur ett kostnadsperspektiv.
Eftersom en bondningstråd ganska lätt kan avlägsnas och bytas ut mot en längre eller kortare bondningstråd eller kompletteras med ytterligare en bondningstråd, är det dessutom möjligt att ställa in anslutningens impedans efter det att kretsen har 9 515 661 monterats (med ensamma bondningstrådar på förbindningsställena i fråga) och tester har utförts på den aktuella kretsen.
FÖRFARANDE FÖR ATT TILLVERKA DEN OVANSTÄENDE ANSLUTNINGEN Enligt en föredragen utföringsforrn av uppfinningen framställs anslutningen med genom att substratet 1 och det mellanliggande elementet 5 med komponenten 2 monteras på bärplattan 6. Detta kan utföras med hjälp av ett automatiserat produktionsförfarande av standardtyp som inte kräver någon speciellt hög toleransnivå, då placeringen av komponenten på substratet är okritisk. Komponenten 2 placeras, vilket visas på fig. 1, på ett visst avstånd A från kanten på substratets l änddel 10.
Därefter placeras mellanlägget 7 noggrant på substratet 1 och fästs vid förbindningsstället 3 i fråga, varigenom mellanläggets 7 kant placeras precist inriktat mot komponentens förbindningsställe 4 på ett visst avstånd B från komponenten 2.
Ett konduktivt bindemedel används med fördel för att etablera anslutningen.
Detta förfarandesteg kan utföras med hjälp av en specialiserad robot som arbetar med en hög precisionsnivå. Utförandet av detta förfarandesteg är oberoende av den faktiska formen på kanten av substratets 1 änddel 10 och placeringen av komponenten 2 i förhållande till substratet 1.
I de flesta fall skall åtskilliga förbindningsställen anslutas på komponenten och substratet. Det torde vara uppenbart att ovanstående steg kan utföras antingen i följd med hjälp av en enda robot för alla förbindningsställena eller med hjälp av ett flertal robotar. Det är även uppenbart att varje mellanlägg kan placeras individuellt på det lämpliga lokalavståndet B från komponenten.
Anslutningsförfarandet avslutas genom trådbondning mellan mellanlägget och förbindningsställena på substratet i fråga med hjälp av till exempel värmebaserad, :in .. 10 515 661 ultraljud- eller termosonisk-bondning.
Man kan se att en relativt oexakt positionering av komponenten i förhållande till substratets förbindningsställen inte kommer att innebära att längden mellan de motsvarande förbindningsställena uppnår en orimligt hög gräns. Därmed kan impedansen i anslutningen styras noggrant.
Enligt föreliggande uppfinning är inte bara avståndet från komponenten till substratet okritisk utan även den vinkelmässiga inriktningen av komponenten relativt substratet.
Detta har en positiv inverkan på komponenter som har förbindningsställen på motsatta sidor. Enligt föreliggande uppfinning, kan varje enskilt mellanlägg monteras med önskat lokalt avstånd till komponenten.
Därutöver är kvalitén eller jämnheten på kanten på den änddel av substratet som är vänd mot komponenten mindre kritisk enligt föreliggande uppfinning jämfört med tidigare konstruktioner. Detta innebär att skärningen av substratet kan utföras genom ett relativt enkelt förfarande, vilket inte behöver så hög noggrannhet som vore fallet om inte ett mellanlägg enligt uppfinningen hade använts.
Det bör observeras att idén enligt föreliggande uppfinning torde vara tillämpbar på anslutningar på förbindningsställen på vilken komponent som helst. I samband med den föreliggande patentansökan kan termen komponent även tolkas som ett annat substrat som har en krets.
Genom att justera avståndet mellan mellanlägget 7 och komponenten 2 och/ eller längden på bondningselementen eller genom att ändra antalet bondningselement som används, kan ett givet förbestämt impedansvärde uppnås för en bestämd anslutning.
V « . - f. l 1 515 661 Det bör observeras att varje individuell anslutning i en verklig tillämpning kan anpassas individuellt efter det önskade impedansvärdet och tillverkas till en mycket låg kostnad.
YTTERLIGARE UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN Som angivits kan de elektriska egenskaperna i anslutningen optimeras genom ändring av utformningen av mellanlägget och/ eller genom ändring av utformningen av bondningselementen.
Fig. 3 och fig. 4 visar två ytterligare utföringsformer av uppfinningen; mer specifikt resulterar olika utformade mellanlägg i olika impedansvärden och högfrekventa utstrålningsvärden, då de placeras på substratets förbindningsställe.
Mellanlägget 12 enligt fig. 3 är utformat så, att utstrålning av högfrekventa radiovågor som utgår från anslutningen minimeras. Mellanlägget 12 har en parallelltrapetsform och har en ände med en första bredd som överensstämmer med bredden på ledaren 3 och en motstående ände som har större bredd. Mellanlägget 12 är placerat på så sätt, att den smalare änden är vänd bort från komponenten och den bredare änden är vänd mot komponenten.
Det T-formade mellanlägg 13 som visas i fig. 4 förknippas med ett högre kapacitetsvärde än det mellanlägg som visas i fig. 1. Denna anslutning skulle därigenom vara användbar för anslutningar där i huvudsak kapacitiva värden i anslutningen önskas.
Det bör noteras at ett antal olika mellanlägg skulle kunna användas inom samma tillämpning, dvs. krets.
Det bör även noteras att de förändringar av impedansvärden / radio - utstrålningsegenskaper som kan göras enligt föreliggande uppfinning torde vara högre än antalet mellanlägg som används, eftersom mellanläggen kan kombineras 12 515 661 genom ändring av positionen av mellanläggen och ändring av längden av bondningstrådarna på ett antal olika sätt.
Hänvisningsbeteckningslista 1. substrat . komponent . substratets förbindningsställe . komponentens förbindningsställe . mellanliggande element 2 3 4 5 6. bärplatta 7. mellanlägg 8. bondningselement 9. elektriskt ledande bindemedel 10.ändde1 1 1. integrerad hybridkrets 12. mellanlägg 13. mellanlägg

Claims (3)

1. 3 5 'I 5 6 6 1 PATENTKRAV 1. Integrerad hybridkrets (11), innefattande ett substrat ( 1) som har ett förbindningsställe (3) och en komponent (2) som har ett förbindningsställe (4), där substratet och komponenten är monterade på en gemensam bärplatta (6), alternativt med hjälp av åtminstone ett mellanliggande element (5), varvid hybridkretsen vidare innefattar ett mellanlägg (7, 12, 13) monterat på substrats förbindningsställe (3), varvid åtminstone ett bondningselement (8) är anordnat mellan komponentens förbindningsställe (4) och mellanlägget (7, 12, 13) kännetecknad av att mellanlägget (7, 12, 13) sträcker sig ut över kanten på substratets förbindningsställe (3) och är riktat mot komponentens (2) förbindningsställe (4), varvid substratets (1) kant är anordnad på ett visst avstånd A från komponentens (2) kant och varigenom mellanläggets (7, 12, 13) kant är anordnad på ett förutbestämnt avstånd B från komponentens (2) kant, där avståndet A är större än avståndet B.
2. Integrerad hybridkrets enligt krav 1, där mellanlägget (7, 12, 13) svarar för ett kapacitivt värde och bondningselementet eller -elementen (8) svarar för ett induktivt värde, varvid mellanlägget och bondningselementet väljs så att impedansvärdet i den slutliga anslutningen har ett förbestämt värde.
3. Integrerad hybridkrets enligt något av de föregående kraven, där komponenten (2) är en monolitisk integrerad krets eller en monolitisk integrerad krets för mikrovåg. 14 515 661 . Integrerad hybridkrets enligt något av de föregående kraven, där bondningselementet (8) har cirkulärt tvärsnitt. . Integrerad hybridkrets enligt något av de föregående kraven, där det mellanliggande elementet (5) är av metall och är placerat mellan komponenten (2) och den gemensamma bärplattan (6). . Integrerad hybridkrets enligt något av de föregående kraven, där mellanlägget (12) är parallelltrapetsforrnat. . Integrerad hybridkrets enligt något av de föregående kraven, där mellanlägget (13) är T-forrnat. . Förfarande för att anordna en elektrisk anslutning mellan förbindningsstället (4) på en komponent (2) och förbindningsstället (3) på ett närliggande substrat (1), där komponenten och substratet är anordnat på en gemensam bärplatta (6), altemativt med hjälp av åtminstone ett mellanliggande element (5), där förfarandet innefattar stegen av -att placera och fästa substratet (1) och komponenten (4) på bärplattan (6) i närheten av varandra, där en första toleransnivå uppfylls; -att placera ett mellanlägg (7, 12, 13) på substratets förbindningsställe (3) på ett sådant sätt att mellanläggets kant som är vänd mot komponentens förbindningsställe (4) sträcker sig ut över kanten på substratets förbindningsställe (3) och håller ett förbestämt avstånd till komponentens förbindningsställe (4) med en andra toleransnivå som är högre än den första toleransnivån; -att fästa av åtminstone ett bondningselement (8) mellan mel1anlägget(7, 12, 13) och komponentens motsvarande förbindningsställe (4). I . - | . . 15 515 661 9. Förfarande enligt krav 9, varvid mellanlägget (7, 12, 13) är monterat på substratets förbindningsställe (3) med hjälp av ett elektriskt ledande bindemedel (9). 10. Förfarande enligt krav 9 eller 10, varvid avståndet mellan mellanlägget (7, 12, 13) och komponenten (2) och/eller längden på bondningselementen (8) och/eller antalet bondningselement (8) styrs och bestäms individuellt för varje respektive substrats förbindningsställe (3) och komponents förbindningsställe (4) som skall anslutas.
SE9804509A 1998-12-22 1998-12-22 Trådbondningskompensering SE515661C2 (sv)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9804509A SE515661C2 (sv) 1998-12-22 1998-12-22 Trådbondningskompensering
AU30934/00A AU3093400A (en) 1998-12-22 1999-12-17 Wire bond compensation
PCT/SE1999/002412 WO2000038232A1 (en) 1998-12-22 1999-12-17 Wire bond compensation
US09/467,906 US6399894B1 (en) 1998-12-22 1999-12-21 Wire bond compensation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9804509A SE515661C2 (sv) 1998-12-22 1998-12-22 Trådbondningskompensering

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9804509D0 SE9804509D0 (sv) 1998-12-22
SE9804509L SE9804509L (sv) 2000-06-23
SE515661C2 true SE515661C2 (sv) 2001-09-17

Family

ID=20413828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9804509A SE515661C2 (sv) 1998-12-22 1998-12-22 Trådbondningskompensering

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6399894B1 (sv)
AU (1) AU3093400A (sv)
SE (1) SE515661C2 (sv)
WO (1) WO2000038232A1 (sv)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6646521B1 (en) * 2000-09-15 2003-11-11 Hei, Inc. Connection for conducting high frequency signal between a circuit and a discrete electric component
US10014276B2 (en) 2015-02-25 2018-07-03 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Compensation of bondwires in the microwave regime

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5343073A (en) * 1992-01-17 1994-08-30 Olin Corporation Lead frames having a chromium and zinc alloy coating
JPH05291347A (ja) * 1992-04-14 1993-11-05 Oki Electric Ind Co Ltd 高周波用ｔａｂ−ｉｃの実装構造
US6028348A (en) * 1993-11-30 2000-02-22 Texas Instruments Incorporated Low thermal impedance integrated circuit
US5521406A (en) * 1994-08-31 1996-05-28 Texas Instruments Incorporated Integrated circuit with improved thermal impedance
JPH0917918A (ja) 1995-06-27 1997-01-17 Murata Mfg Co Ltd 混成集積回路
JP3301577B2 (ja) * 1996-02-22 2002-07-15 日本特殊陶業株式会社 電子部品用パッケージ
JPH09289404A (ja) * 1996-04-24 1997-11-04 Honda Motor Co Ltd リボンとボンディングワイヤとマイクロ波回路用パッケージ
US5815427A (en) * 1997-04-02 1998-09-29 Micron Technology, Inc. Modular memory circuit and method for forming same
JP3663898B2 (ja) * 1997-04-14 2005-06-22 株式会社村田製作所 高周波モジュール

Also Published As

Publication number Publication date
SE9804509L (sv) 2000-06-23
WO2000038232A1 (en) 2000-06-29
SE9804509D0 (sv) 1998-12-22
US6399894B1 (en) 2002-06-04
AU3093400A (en) 2000-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6432590B2 (ja) 高周波伝送線路基板
EP0213575B1 (en) Method of manufacturing a semiconductor device employing a film carrier tape
US7443279B2 (en) Coil package and bias tee package
US11895769B2 (en) Module, terminal assembly, and method for producing module
CN101198878A (zh) 具有介电结构的探针卡组件
US5357400A (en) Tape automated bonding semiconductor device and production process thereof
KR20040050848A (ko) 반도체 장치
US20200235478A1 (en) Array Antenna Apparatus and Method For Fabricating Same
US9408307B2 (en) Device housing package
EP1115086A2 (en) Non-contact type IC card and process for manufacturing same
JPH08293529A (ja) 半導体装置およびその製造方法およびそれを用いた電子装置
CN102270619B (zh) 用于电子封装组件的焊盘配置
US6791439B2 (en) Connection structure for high-frequency circuit substrate, manufacturing method thereof and high frequency circuit device
US6661101B2 (en) Semiconductor device
SE515661C2 (sv) Trådbondningskompensering
US5504986A (en) Method of manufacturing collinear terminated transmission line structure with thick film circuitry
JP3396541B2 (ja) 混成集積回路装置を搭載した回路基板
US20020041009A1 (en) Transmission line assembly chip and a manufacturing method thereof in a multi-chip module
JP3277308B2 (ja) 電子部品
EP0526147B1 (en) Film-carrier type semiconductor device and process for fabricating the same
US5973397A (en) Semiconductor device and fabrication method which advantageously combine wire bonding and tab techniques to increase integrated circuit I/O pad density
JP3567617B2 (ja) Ｔａｂテープを用いた半導体装置
JPH0735413Y2 (ja) 混成集積回路におけるチツプ電子部品の取付構造
JP2024048912A (ja) 配線基板、配線基板を用いた配線構造体、電子部品実装用パッケージ、および電子モジュール
JP2556204B2 (ja) フィルムキャリア半導体装置の実装方法

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed